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凹凸棒石（ATT）是一种一维棒状硅酸盐矿物，表面极性强易团聚，在与聚合物加工过程中易破碎，这限制了它的应用。本文采用如下两种方法对ATT进行有机改性，提高ATT在聚合物中的相容性：1）硅烷偶联剂（KH570）改性ATT，并用聚烯烃弹性体（POE）包覆ATT制备母粒；2）机械共混过程中，甲苯-2，4-二异氰酸酯（TDI）原位反应改性ATT。
首先采用熔融共混法制备聚丙烯（PP）/ATT二元复合材＠ 料及PP/ATT/POE三元√复合材料，考察了POE/ATT母粒协同增强︾聚丙烯（PP），系统地研♀究了复合材料的力学性能、流变性能和结晶性能。力学性能研究结果表明：在PP/ATT二元纳米复〒合材料中，未改性ATT与ATT-KH570均能提高PP的拉伸强度，但是在︻相同凹凸棒石含量下，PP/ATT-KH570复合材料的拉伸性能提高更明显；未改性ATT未能提高PP的冲击强度，而PP/ATT-KH570的冲击强度则随着ATT-KH570含量提高先增加后降低，并在ATT-KH570含量为1％时达到最大值。在PP/ATT-KH570/POE三元纳米复合材料〓中，当固定PP/ATT-KH570比例为100/5时，POE含量达到5％，复合材料冲击强度为8.91KJ/㎡，与未加POE体系相比提高了21.10％；当POE含量增加↘到15％时，复合材料冲击▲强度提高了44.80％，并且其拉伸强度基本得到保持，说明POE和ATT-KH570对PP具有明显的协〇同增韧增强效果。流变性能测▲试表明，在低的剪切速率下，ATT-KH570对复合材料的流动性能有较好的改善。DSC分析结果表明，POE和ATT-KH570均能有效地促进PP结晶，并且ATT-KH570/POE母粒对PP具有▓更有效的协同异相成核促进作用。
论文ξ进一步通过机械共混的方法TDI原位改性ATT，以聚甲基』丙烯酸甲酯（PMMA）为基体，成功制备了PMMA/ATT纳米复合材料。原位改性凹凸棒石在PMMA中分散均ξ　匀，纳米粒子的〓形貌（一维棒状）得到保持，纳米复合材料的力学性能、热性能均有大幅提高。傅里叶红外仪和扫描电镜◇的结果显示，TDI原位改性的ATT有较高TDI表面接◢枝率。采用透︼射电镜（TEM）观察纳米复合材料结★构时发现，TDI可使ATT在共混过程中原位表面改性，并使ATT在基体中》达到均匀分散。随着原位改性凹凸棒石含量从0到6％变化，复合材料的力学性能先增加后减∩少，并在3％时拉伸强度达到最大值，比纯PMMA提高了19％，在2％时无缺口∑冲击强度达到最大值，比纯PMMA提高了31％。当在PMMA中加入2％的原位改性凹凸棒石时▅，因为ATT阻碍了PMMA的链段运动∏，使其玻璃化转变温度提高了13.20℃，复合材料失重10％的分解温◆度较纯PMMA提高了73.47℃。

收起∧

    doi：
    10.7666/d.y1776543
    关键词：
    聚合物加工过程 改性凹凸棒石 纳米复合材料 原位改性 材料的力学性能 缺口冲击强度 拉伸强度 含量 最大值 流变性能 聚甲基丙烯酸甲酯 机械共混 玻璃化转变温度 三元复合材料 母粒 聚烯烃弹性体 增强聚丙烯 傅里叶红外仪 复合材料结构 成核促进作用
    作者：
    楼娣
    学位授予单∏位：
    浙江工业大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    材料物理与化学
    导师姓名：
    钟明强
    学位年度：
    2010
    语种：
    中文
    分类号：
    TB332 TQ316.6
    在线出版日期：
    2010年12月31日